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铝电解槽应用优质阳极炭块的 技术经济分析与评价 郑州轻金属研究院 王平甫 李庆宏 罗英涛 济宁炭素工业总公司 宫振 李庆义 贾鲁宁 李广明 摘要 本文从铝电解生产的阳极消耗 电耗 阳极破坏性故障减少 强化电流活力等方面与阳极性能 的关系入手 计算和分析了铝电解槽应用优质阳极与一般阳极与质量差的阳极的差别 论述了判别方法 指 出应用优质阳极 吨铝成本降低400 元以上 关键词 铝电解 优质阳极炭块 技术经济 一 问题的提出 2002 年我国电解铝产量已达436 万t 产能520 万t 铝电解消耗阳极产品 阳极糊 炭块约250 260 万t 其中预焙阳极电解槽铝产量约320 万t 消耗 阳极炭块约180 190 万t 预计2003 年我国电解铝产量将达到540 万t 其中 预焙阳极电解槽铝产量将达到约440 万t 预计消耗阳极炭块约250 万t 2002 年国内有阳极炭块生产厂100 余家 总产能超过200 万t 随着伊川豫港铝电集 团12 万t 炭素厂投产 关铝6 万t 炭素厂的投产 以及济宁 茌平 三门峡 新安 商丘 白银 武汉 兰州 南山 永城 青海等地扩建或新建阳极生产 线的投产 2003 年国内阳极炭块总产能将达到280 万t 供大于求20 万t 以上 国内10 万t 以上铝厂自办或联办炭素厂势头未减 国内阳极炭块市场交易量约 70 80 万t 市场供应量超过100 万t 从2001 年起 国内阳极炭块市场转为买 方市场 产品过剩 价格一路下滑 在阳极生产原料石油焦和煤沥青涨价超过 40%情况下 阳极炭块由2900 3100 元/t 2700 2900 元/t 跌至2400 2750 元/t 一些炭素厂大打价格战 用不计成本的低价求得占有市场一席之地 产品 价格低 无利润空间 只好用低价质量差的原料和 带病 的设备 粗略的工 艺以求减少亏损 如果严格按照ISO 国际标准的十几项指标 包括物化性能 1 应用性能和微量元素 检验是可以区分优质阳极的 但是由于当前我国阳极炭 块质量标准仍是常规的 强度 电阻率 灰分 真密度 和 体积密度 等几项指标 绝大部分工厂对阳极炭块的热学应用性能指标和微量元素还不能 检测 所以阳极炭块的优质与否 主要靠在电解槽上的应用效果来区分 这样 区分时效性慢 加上许多铝厂不能做到一台电解槽只用一个工厂生产的炭块 不同厂生产的炭块要分开槽使用 因此鱼目混杂 好坏难分 一些铝厂采购阳极时 谁价格低购谁的 使我国优质阳极的生产面临难题 一般新铝厂刚建成 新电解槽焙烧起动时 绝大多数铝厂坚决选择优质阳极 宁可价格上贵200 300 元/t 也一定选择优质阳极 但正常生产中 许多铝厂 尤其中小铝厂 对使用优质阳极和一般阳极缺少严格试验对比 甚至混用 在 采购阳极时 仅注意价格因素 在铝电解槽生产中 使用优质价格相对较高 还是使用质量一般或质量稍 差价格相对较低的阳极炭块好呢 二者在铝电解槽使用过程中有多大差异 本 文试图从技术和经济上分析与评价这一问题 二 铝电解槽阳极消耗的计算 铝电解槽阳极炭块消耗分净耗 残极等部分组成阳极总消耗 由于阳极质 量不同和电解槽工作状况不同 阳极的总消耗 炭耗 在390 580 千克/t 铝 之间 我国在430 580 千克/t 铝之间 图1 为阳极消耗组成图 2Al O +3C=4Al+3CO 2 3 2